Научные открытия в медицине. Научное открытие: научились превращать карие глаза в голубые

ИСТОРИЯ МЕДИЦИНЫ:
ОСНОВНЫЕ ВЕХИ И ВЕЛИКИЕ ОТКРЫТИЯ

По материалам телеканала Дискавери
(«Discovery Channel»)

Открытия в медицине преобразили мир. Они изменили ход истории, сохранив несчётное количество жизней, раздвинув границы наших познаний до рубежей, на которых мы стоим сегодня, готовые к новым великим открытиям.

Анатомия человека

В Древней Греции лечение болезней основывалось скорее на философии, чем на истинном понимании анатомии человека. Хирургическое вмешательство было редкостью, а препарирование трупов ещё не практиковалось. В результате врачи практически не имели сведений о внутреннем устройстве человека. Лишь в эпоху Ренессанса анатомия зародилась как наука.

Бельгийский врач Андреас Везалий шокировал многих, когда решил изучать анатомию, вскрывая трупы. Материал для исследований приходилось добывать под покровом ночи. Учёные типа Везалия должны были прибегать к не совсем легальным методам. Когда Везалий стал профессором в Падуе, он завёл дружбу с распорядителем казней. Везалий решил передать опыт, накопленный за годы искусных вскрытий, написав книгу по анатомии человека. Так появилась книга «О строении человеческого тела». Опубликованная в 1538 году, книга считается одним из величайших трудов в области медицины, а также одним из величайших открытий, так как в ней впервые даётся верное описание строения человеческого тела. Это был первый серьёзный вызов, брошенный авторитету древнегреческих врачей. Книга разошлась огромным тиражом. Её покупали образованные люди, даже далёкие от медицины. Весь текст очень скрупулёзно иллюстрирован. Так сведения об анатомии человека стали гораздо более доступными. Благодаря Везалию, изучение анатомии человека посредством вскрытия, стало неотъемлемой частью подготовки врачей. И это подводит нас к следующему великому открытию.

Кровообращение

Сердце человека – мышца размером с кулак. Оно сокращается более ста тысяч раз в день, за семьдесят лет – это два с лишним миллиарда сердцебиений. Сердце перекачивает 23 литра крови в минуту. Кровь течёт по телу, проходя через сложную систему артерий и вен. Если все кровеносные сосуды в человеческом теле вытянуть в одну линию, то получится 96 тысяч километров, что в два с лишним раза больше окружности Земли. До начала 17 века процесс кровообращения представляли неверно. Преобладала теория, согласно которой кровь приливала к сердцу через поры в мягких тканях тела. Среди приверженцев этой теории был и английский врач Уильям Гарвей. Работа сердца завораживала его, но чем больше он наблюдал биение сердца у животных, тем сильнее понимал, что общепринятая теория кровообращения попросту неверна. Он недвусмысленно пишет: «…Я подумал, не может ли кровь двигаться, словно по кругу?». И первая же фраза в следующем абзаце: «Впоследствии я выяснил, что так оно и есть…». Проводя вскрытия, Гарвей обнаружил, что у сердца есть однонаправленные клапаны, позволяющие крови течь лишь в одном направлении. Одни клапаны впускали кровь, другие - выпускали. И это было великое открытие. Гарвей понял, что сердце качает кровь в артерии, затем она проходит через вены и, замыкая круг, возвращается к сердцу, чтобы затем начать цикл сначала. Сегодня это кажется прописной истиной, но для 17 века открытие Вильяма Гарвея было революционным. Это был сокрушительный удар по установившимся в медицине представлениям. В конце своего трактата Гарвей пишет: «При мысли о бессчетных последствиях, которое это будет иметь для медицины, я вижу поле почти безграничных возможностей».
Открытие Гарвея серьёзно продвинуло вперёд анатомию и хирургию, а многим попросту спасло жизнь. Во всём мире в операционных применяют хирургические зажимы, блокирующие течение крови и сохраняющие систему кровообращения пациента в неприкосновенности. И каждый из них - напоминание о великом открытии Уильяма Гарвея.

Группы крови

Другое великое открытие, связанное с кровью, было сделано в Вене в 1900 году. Всю Европу переполнял энтузиазм по поводу переливания крови. Сначала прошли заявления, что лечебный эффект поразительный, а затем, через несколько месяцев, сообщения о погибших. Почему иногда переливание проходило удачно, а иногда - нет? Австрийский врач Карл Ландштейнер был полон решимости найти ответ. Он смешал образцы крови от разных доноров и изучил результаты.
В некоторых случаях кровь смешалась удачно, зато в других - свернулась и стала вязкой. При ближайшем рассмотрении Ландштейнер обнаружил, что кровь сворачивается, когда особые белки в крови реципиента, так называемые антитела, вступают в реакцию с другими белками в эритроцитах донора – антигенами. Для Ландштейнера это был поворотный момент. Он осознал, что не вся человеческая кровь одинакова. Оказалось, что кровь можно чётко разделить на 4 группы, которым он дал обозначения: А, Б, АБ и нулевая. Выяснилось, что переливание крови проходит успешно лишь в том случае, если человеку переливают кровь той же группы. Открытие Ландштейнера тут же отразилось на медицинской практике. Через несколько лет переливанием крови занимались уже во всём мире, спасая множество жизней. Благодаря точному определению группы крови, к 50-м годам стала возможна пересадка органов. Сегодня в одних только Соединённых Штатах каждые 3 секунды производится переливание крови. Без него ежегодно погибало бы около 4, 5 миллионов американцев.

Анестезия

Хотя первые великие открытия в области анатомии и позволили врачам спасти множество жизней, они никак не могли облегчить боль. Без анестезии операции были кошмаром наяву. Пациентов держали или привязывали к столу, хирурги старались работать как можно быстрее. В 1811 году одна женщина писала: «Когда ужасная сталь вонзилась в меня, рассекая вены, артерии, плоть, нервы, меня уже не нужно было просить не вмешиваться. Я издала вопль и кричала, пока всё не закончилось. Так невыносима была мука». Хирургия была последним средством, многие предпочитали умереть, чем лечь под нож хирурга. На протяжении веков для облегчения боли во время операций использовались подручные средства некоторые из них, например, опиум или экстракт мандрагоры, были наркотиками. К 40-м годам 19 века сразу несколько человек занимались поиском более эффективного анестетика: два бостонских дантиста Вильям Мортон и Хорост Уэлс, знакомые друг с другом, и доктор по имени Крофорд Лонг из Джорджии.
Они экспериментировали с двумя веществами, способными, как считалось, облегчить боль - с закисью азота, она же - веселящий газ, а также - с жидкой смесью спирта и серной кислоты. Вопрос о том, кто именно открыл анестезию, остаётся спорным, на это претендовали все трое. Одна из первых публичных демонстраций анестезии состоялась 16 октября 1846 года. В. Мортон месяцами экспериментировал с эфиром, пытаясь найти дозировку, которая позволила бы пациенту перенести операцию без боли. На суд широкой публики, состоявшей из бостонских хирургов и студентов медицины, он представил устройство своего изобретения.
Пациенту, которому предстояло удалить опухоль на шее, дали эфир. Мортон подождал, хирург произвёл первый надрез. Поразительно, но пациент не закричал. После операции пациент сообщил, что всё это время ничего не чувствовал. Весть об открытии разнеслась по всему миру. Оперировать без боли можно, теперь есть анестезия. Но, несмотря на открытие, многие отказывались воспользоваться анестезией. Согласно некоторым вероучениям, боль надо терпеть, а не облегчать, особенно родовые муки. Но здесь свое слово сказала королева Виктория. В 1853 году она рожала принца Леопольда. По её просьбе ей дали хлороформ. Оказалось, что он облегчает муки деторождения. После этого женщины стали говорить: «Я тоже приму хлороформ, ведь если им не брезгует королева, то и мне не зазорно».

Рентгеновские лучи

Невозможно представить себе жизнь без следующего великого открытия. Вообразите, что мы не знаем, где оперировать больного, или какая именно кость сломана, где застряла пуля и какая может быть патология. Способность заглянуть внутрь человека, не разрезая его, стала поворотным моментом в истории медицины. В конце 19 века люди использовали электричество, толком не понимая, что это такое. В 1895 году немецкий физик Вильгельм Рентген экспериментировал с электронно-лучевой трубкой, стеклянным цилиндром с сильно разреженным воздухом внутри. Рентгена заинтересовало свечение, создаваемое лучами, исходившими из трубки. Для одного из экспериментов Рентген окружил трубку чёрным картоном и затемнил комнату. Затем он включил трубку. И тут, его поразила одна вещь - фотографическая пластина в его лаборатории светилась. Рентген понял, что происходит нечто, весьма необычное. И что луч, исходящий из трубки - вовсе не катодный луч; он также обнаружил, что на магнит он не реагирует. И его нельзя было отклонить магнитом, как катодные лучи. Это было совершенно неизвестное явление, и Рентген назвал его «лучи икс». Совершенно случайно Рентген открыл излучение, неизвестное науке, которое мы зовём рентгеновским. Несколько недель он вёл себя очень загадочно, а потом позвал жену в кабинет и сказал: «Берта, давай я покажу тебе, чем я тут занимаюсь, потому что никто в это не поверит». Он положил её руку под луч и сделал снимок.
Утверждают, что жена сказала: «Я видела свою смерть». Ведь в те времена нельзя было увидеть скелет человека, если он не умер. Сама мысль о том, чтобы заснять внутреннее строение живого человека, просто не укладывалась в голове. Словно распахнулась тайная дверь, а за ней открылась целая вселенная. Рентген открыл новую, мощную технологию, которая произвела переворот в области диагностики. Открытие рентгеновского излучения - это единственное в истории науки открытие, сделанное непреднамеренно, совершенно случайное. Едва оно было сделано, мир тотчас же принял его на вооружение безо всяких дебатов. За неделю-другую наш мир преобразился. На открытие рентгена опираются многие из самых современных и мощных технологий, от компьютерной томографии до рентгенографического телескопа, улавливающего рентгеновские лучи из глубин космоса. И всё это – из-за открытия, сделанного случайно.

Теория микробного происхождения болезней

Одни открытия, например, рентгеновские лучи, совершаются случайно, над другими долго и упорно работают различные учёные. Так было и в 1846 год. Вена. Воплощение красоты и культуры, но в венской городской больнице витает призрак смерти. Многие из находившихся здесь рожениц умирали. Причина – родильная горячка, инфекция матки. Когда доктор Игнац Земмельвейс начал работать в этой больнице, он был встревожен масштабом бедствия и озадачен странной несообразностью: там было два отделения.
В одном роды принимали врачи, а в другом роды у матерей принимали акушерки. Земмельвейс обнаружил, что в том отделении, где роды принимали врачи, 7% рожениц умерло от так называемой родильной горячки. А в отделении, где работали акушерки, от родильной горячки скончались лишь 2%. Это его удивило, ведь у врачей подготовка гораздо лучше. Земмельвейс решил выяснить, в чём же причина. Он заметил, что одним из главных различий в работе врачей и акушерок было то, что врачи проводили вскрытие умерших рожениц. Затем они шли принимать роды или осматривать матерей, даже не вымыв рук. Земмельвейс задумался, не переносят ли врачи на своих руках некие невидимые частички, которые затем передаются пациенткам и влекут за собой смерть. Чтобы выяснить это, он провёл опыт. Он решил проследить, чтобы все студенты медики в обязательном порядке мыли руки в растворе хлорной извести. И количество летальных исходов тут же упало до 1%, ниже, чем у акушерок. Благодаря этому эксперименту, Земмельвейс осознал, что инфекционные заболевания, в данном случае, родильная горячка, имеют лишь одну причину и если ее исключить, болезнь не возникнет. Но в 1846 году никто не усматривал связи между бактериями и инфекцией. Идеи Земмельвейса не приняли всерьёз.

Прошло ещё целых 10 лет, прежде чем на микроорганизмы обратил внимание другой учёный. Его звали Луи Пастер.Трое из пяти детей Пастера умерли от брюшного тифа, что отчасти объясняет, почему он так упорно искал причину инфекционных болезней. На верный след Пастера вывела его работа для винодельческой и пивоваренной промышленности. Пастер пытался выяснить, почему лишь малая часть вина, производимого в его стране, портится. Он обнаружил, что в прокисшем вине есть особые микроорганизмы, микробы, и именно они заставляют вино скисать. Но путём простого нагрева, как показал Пастер, микробы можно убить, и вино будет спасено. Так родилась пастеризация. Поэтому, когда потребовалось найти причину инфекционных заболеваний, Пастер знал, где её искать. Это микробы, сказал он, вызывают определённые болезни, и доказал это, проведя серию экспериментов, из которых родилось великое открытие – теория микробного развития организмов. Её суть состоит в том, что определённые микроорганизмы вызывают определённую болезнь у любого.

Вакцинация

Следующее из великих открытий было сделано в 18 веке, когда от оспы во всём мире умерло около 40 млн. человек. Врачи не могли найти ни причины возникновения болезни, ни средства от неё. Но в одной английской деревушке разговоры о том, что часть местных жителей не восприимчивы к оспе, привлекли внимание местного врача по имени Эдвард Дженнер.

Ходили слухи, что работницы молочных ферм не болеют оспой, потому что уже перенесли коровью оспу, родственную, но более лёгкую болезнь, поражавшую скот. У больных коровьей оспой поднималась температура и на руках возникали язвочки. Дженнер изучил этот феномен и задумался, может быть, гной из этих язвочек каким-то образом защищает организм от оспы? 14 мая 1796 года во время вспышки эпидемии оспы, он решил проверить свою теорию. Дженнер взял жидкость из язвочки на руке доярки, больной коровьей оспой. Затем, он посетил другую семью; там он ввёл здоровому восьмилетнему мальчику вирус коровьей оспы. В последующие дни у мальчика был лёгкий жар, и появилось несколько оспенных пузырьков. Затем он поправился. Через шесть недель Дженнер вернулся. На этот раз он привил мальчику оспу и стал ждать, чем обернётся эксперимент – победой или провалом. Через несколько дней Дженнер получил ответ – мальчик был совершенно здоров и невосприимчив к оспе.
Изобретение вакцинации от оспы произвело революцию в медицине. Это была первая попытка вмешаться в течение болезни, предотвратив её заранее. Впервые средства, изготовленные человеком, активно использовались, чтобы предотвратить болезнь ещё до её появления.
Через 50 лет после открытия Дженнера, Луи Пастер развил идею вакцинации, разработав вакцину от бешенства у людей и от сибирской язвы у овец. А в 20 веке Джонас Солк и Альберт Сейбин, независимо друг от друга, создали вакцину от полиомиелита.

Витамины

Следующее открытие состоялось трудами учёных, многие годы независимо друг от друга бившихся над одной и той же проблемой.
На протяжении всей истории цинга была тяжёлым заболеванием, вызывавшим у моряков поражения кожи и кровотечения. Наконец, в 1747 году корабельный хирург шотландец Джеймс Линд нашёл от неё средство. Он обнаружил, что цингу можно предотвратить, включив в рацион матросов цитрусовые.

Другим частым заболеванием у моряков была бери-бери, болезнь, поражавшая нервы, сердце и пищеварительный тракт. В конце 19 века голландский врач Христиан Эйкман определил, что болезнь обусловлена употреблением в пищу белого шлифованного риса, вместо бурого нешлифованного.

Хотя оба этих открытия указывали на связь заболеваний с питанием и его недостатками, в чём заключалась эта связь смог выяснить лишь английский биохимик Фредерик Хопкинс. Он предположил, что организму необходимы вещества, которые есть только в определённых продуктах. Чтобы доказать свою гипотезу, Хопкинс провёл серию экспериментов. Он давал мышам искусственное питание, состоящее исключительно из чистых белков, жиров, углеводов и солей. Мыши ослабли и перестали расти. Но после небольшого количества молока, мыши снова поправились. Хопкинс открыл, как он выразился, «незаменимый фактор питания», который позже назвали витаминами.
Оказалось, что бери-бери связана с недостатком тиамина, витамина В1, которого нет в шлифованном рисе, но много в натуральном. А цитрусовые предотвращают цингу, потому что содержат аскорбиновую кислоту, витами С.
Открытие Хопкинса стало определяющим шагом в понимании важности правильного питания. От витаминов зависит множество функций организма – от борьбы с инфекциями до регулирования обмена веществ. Без них трудно представить себе жизнь, как и без следующего великого открытия.

Пенициллин

После Первой Мировой войны, унесшей свыше 10 млн. жизней, поиски безопасных методов отражения бактериальной агрессии усилились. Ведь многие умерли не на полях сражений, а от инфицированных ран. В исследованиях участвовал и шотландский врач Александр Флеминг. Изучая бактерии стафилококки, Флеминг заметил, что в центре лабораторной чаши растёт нечто необычное - плесень. Он увидел, что вокруг плесени бактерии погибли. Это заставило его предположить, что она выделяет вещество, губительное для бактерий. Это вещество он назвал пенициллином. Следующие несколько лет Флеминг пытался выделить пенициллин и применить его в лечении инфекций, но неудачно, и, в конце концов, сдался. Однако результаты его трудов оказались неоценимыми.

В 1935 году сотрудники Оксфордского университета Хоуард Флори и Эрнст Чейн наткнулись на отчёт о любопытных, но незаконченных экспериментах Флеминга, и решили попытать счастья. Этим учёным удалось выделить пенициллин в чистом виде. И в 1940-ом году они провели его испытание. Восьми мышам была введена смертельная доза бактерий стрептококков. Затем, четырём из них ввели пенициллин. Через несколько часов результаты были налицо. Все четыре, не получившие пенициллин мыши умерли, но три из четверых получивших его - выжили.

Так, благодаря Флемингу, Флори и Чейну, мир получил первый антибиотик. Это лекарство стало настоящим чудом. Оно лечило от стольких недугов, которые причиняли много боли и страданий: острый фарингит, ревматизм, скарлатина, сифилис и гонорея… Сегодня мы уже совсем забыли, что от этих болезней можно умереть.

Сульфидные препараты

Следующее великое открытие подоспело во время Второй Мировой войны. Оно избавило от дизентерии американских солдат, сражавшихся в тихоокеанском бассейне. А затем привело к революции в химиотерапевтическом лечении бактериальных инфекций.
Случилось всё это благодаря патологу по имени Герхард Домагк. В 1932 году он изучал возможности применения в медицине некоторых новых химических красителей. Работая с недавно синтезированным красителем под названием пронтозил, Домагк ввёл его нескольким лабораторным мышам, заражённым бактериями стрептококками. Как и ожидал Домагк, краситель обволок бактерии, но бактерии выжили. Казалось, краситель недостаточно токсичен. Затем случилось нечто поразительное: хотя краситель и не убил бактерии, он остановил их рост, распространение инфекции прекратилось и мыши выздоровели. Когда Домагк впервые испытал пронтозил на людях - неизвестно. Однако новое лекарство стяжало славу после того, как спасло жизнь мальчику, серьёзно больному стафилококком. Пациентом был Франклин Рузвельт-младший, сын президента Соединённых Штатов. Открытие Домагка мгновенно стало сенсацией. Поскольку пронтозил содержал сульфамидную молекулярную структуру, его назвали сульфамидным препаратом. Он стал первым в этой группе синтетических химических веществ, способных лечить и предотвращать бактериальные инфекции. Домагк открыл новое революционное направление в лечении болезней, использовании химиотерапевтических препаратов. Оно спасёт десятки тысяч человеческих жизней.

Инсулин

Следующее великое открытие помогло спасти жизнь миллионам больных диабетом во всём мире. Диабет - это недуг, нарушающий процесс усвоения организмом сахара, что может привести к слепоте, отказу почек, заболеваниям сердца и даже к смерти. Столетиями медики изучали диабет, безуспешно ища от него средства. Наконец, в конце 19 века, произошёл прорыв. Было установлено, что у больных диабетом есть общая черта - неизменно поражена группа клеток в поджелудочной железе - эти клетки выделяют гормон, контролирующий содержание сахара в крови. Гормон назвали инсулином. А в 1920 году - новый прорыв. Канадский хирург Фредерик Бантинг и студент Чарльз Бест изучали секрецию инсулина поджелудочной железы у собак. Повинуясь интуиции, Бантинг ввёл экстракт из вырабатывающих инсулин клеток здоровой собаки собаке, страдающей диабетом. Результаты были ошеломляющими. Через несколько часов уровень сахара в крови больного животного существенно понизился. Теперь внимание Бантинга и его помощников сосредоточилось на поисках животного, чей инсулин был бы схож с человеческим. Они нашли близкое соответствие в инсулине, взятом у зародышей коров, очистили его для безопасности эксперимента и в январе 1922 года провели первое клиническое испытание. Бантинг ввёл инсулин 14-летнему мальчику, умиравшему от диабета. И тот стремительно пошёл на поправку. На сколько важно открытие Бантинга? Спросите об этом 15 миллионов американцев, которые ежедневно получают инсулин, от которого зависит их жизнь.

Генетическая природа рака

Рак - вторая по летальности болезнь в Америке. Интенсивные исследования его возникновения и развития привели к замечательным научным свершениям, но, пожалуй, самым важным из них стало следующее открытие. Нобелевские лауреаты, исследователи рака Майкл Бишоп и Харольд Вармус, объединили усилия в исследовании рака в 70-х годах 20 века. В то время доминировало несколько теорий о причине этого заболевания. Злокачественная клетка очень непроста. Она способна не только делиться, но и вторгаться. Это клетка с высокоразвитыми возможностями. В одной из теорий рассматривался вирус саркомы Рауса, вызывающий рак у кур. Когда вирус нападает на клетку курицы, он вводит свой генетический материал в ДНК хозяина. Согласно гипотезе, ДНК вируса становится впоследствии агентом, вызывающим заболевание. По другой теории, при вводе вирусом своего генетического материала в клетку хозяина, гены, вызывающие рак, не активируются, а ждут, пока их не запустит внешнее воздействие, например, вредные химикаты, радиация или обычная вирусная инфекция. Эти вызывающие рак гены, так называемые онкогены, и стали объектом исследований Вармуса и Бишопа. Главный вопрос: содержит ли геном человека гены, являющиеся или способные стать онкогенами вроде тех, что содержатся в вирусе, вызывающем опухоли? Есть ли такой ген у кур, у других птиц, у млекопитающих, у человека? Бишоп и Вармус взяли меченную радиоактивную молекулу и использовали её в качестве зонда, чтобы выяснить, похож ли онкоген вируса саркомы Рауса на какой-нибудь нормальный ген в хромосомах курицы. Ответ утвердительный. Это было настоящее откровение. Вармус и Бишоп установили, что вызывающий рак ген уже содержится в ДНК здоровых клеток курицы и, что ещё важнее, они обнаружили его и в ДНК человека, доказав, что зародыш рака может явиться в любом из нас на клеточном уровне и ждать активации.

Как может наш собственный ген, с которым мы прожили всю жизнь, вызвать рак? При делении клеток случаются ошибки и они чаще, если клетка угнетена космическим излучением, табачным дымом. Важно также помнить, что, когда клетка делится, ей надо скопировать 3 млрд. комплементарных пар ДНК. Всякий, кто хоть раз пытался печатать, знает, как это трудно. У нас есть механизмы, позволяющие замечать и исправлять ошибки, и всё же, при больших объёмах, пальцы промахиваются.
В чём же важность открытия? Раньше рак пытались осмыслить, исходя из различий между геном вируса и геном клетки, а теперь мы знаем, что совсем небольшое изменение в определённых генах наших клеток может превратить здоровую клетку, которая нормально растёт, делится и т.д., в злокачественную. И это стало первой ясной иллюстрацией истинного положения вещей.

Поиски данного гена - определяющий момент в современной диагностике и предсказании дальнейшего поведения раковой опухоли. Открытие дало чёткие цели специфическим видам терапии, которых раньше попросту не было.
Население Чикаго около 3 млн. человек.

ВИЧ

Столько же ежегодно умирают от СПИДа, одной из самых страшных эпидемий в новой истории. Первые признаки этого заболевания появились в начале 80-х годов прошлого века. В Америке стало расти число пациентов, умиравших от редких видов инфекций и рака. Анализ крови у жертв выявил крайне низкий уровень лейкоцитов - белых кровяных клеток, жизненно важных для иммунной системы человека. В 1982 году Центр контроля и предотвращения заболеваний дал болезни название СПИД - синдром приобретённого иммунодефицита. За дело взялись двое исследователей, Люк Монтанье из института Пастера в Париже и Роберт Галло из Национального института онкологии в Вашингтоне. Им обоим удалось сделать важнейшее открытие, которое выявило возбудителя СПИДа - ВИЧ, вирус иммунодефицита человека. В чём отличие вируса иммунодефицита человека от других вирусов, например, гриппа? Во-первых, этот вирус годами не выдаёт наличие болезни, в среднем, 7 лет. Вторая проблема весьма уникальна: например, СПИД наконец проявился, люди понимают, что больны и идут в клинику, а у них, мириад других инфекций, что именно стало причиной заболевания. Как это определить? В большинстве случаев вирус существует ради единственной цели: проникнуть в клетку-акцептор и размножиться. Обычно, он прикрепляется к клетке и выпускает в неё свою генетическую информацию. Это позволяет вирусу подчинить себе функции клетки, перенаправив их на производство новых особей вирусов. Затем эти особи нападают на другие клетки. Но ВИЧ - это не рядовой вирус. Он принадлежит к той категории вирусов, которых учёные называют ретровирусами. Что же в них необычного? Подобно тем классам вирусов, куда входят полиомиелит или грипп, ретровирусы - особые категории. Они уникальны тем, что их генетическая информация в виде рибонуклеиновой кислоты конвертируется в дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) и как раз то, что происходит с ДНК, и составляет нашу проблему: ДНК встраивается в наши гены, ДНК вируса становится частью нас, и тогда клетки, призванные защищать нас, начинают воспроизводить ДНК вируса. Имеются клетки, содержащие вирус, иногда они воспроизводят его, иногда - нет. Молчат. Затаиваются…Но лишь для того, чтобы потом снова воспроизводить вирус. Т.е. когда инфекция становится очевидной, она, скорее всего, укоренилась на всю жизнь. В этом заключается главная проблема. Лекарство от СПИДа до сих пор не найдено. Но открытие, что ВИЧ - ретровирус, и что он является возбудителем СПИДа, привело к значительным достижениям в борьбе с этим недугом. Что изменилось в медицине после открытия ретровирусов, в особенности ВИЧ? Например, из СПИДа мы убедились, что медикаментозная терапия возможна. Раньше считалось, что поскольку для размножения вирус узурпирует наши клетки, воздействовать на него без тяжёлого отравления самого пациента практически невозможно. Никто не инвестировал антивирусных программ. СПИД открыл дверь антивирусным исследованиям в фармацевтических кампаниях и университетах всего мира. К тому же, СПИД дал положительный социальный эффект. По иронии судьбы, этот ужасный недуг сплачивает людей.

И так день за днем, столетие за столетием, крохотными шажками или грандиозными прорывами, совершались великие и малые открытия в медицине. Они дают надежду, что человечество победит рак и СПИД, аутоиммунные и генетические заболевания, достигнет совершенства в профилактике, диагностике и лечении, облегчая страдания больных людей и предотвращая прогрессирование заболеваний.

Отечественные учёные внесли немалый вклад в развитие мировой медицины. Для настоящего краткого обзора авторы постарались отобрать десять наиболее важных открытий и достижений, ставших достоянием всего человечества.

Хирург Николай Пирогов. Худ. Илья Репин. 1881 год

Успехи естественных наук в XIX веке придали большой импульс развитию медицины. Впервые врачевание начало опираться на фундаментальные открытия в области природы человека, перестав быть малосистематизированным набором эмпирических знаний.

В десятке выдающихся открытий и достижений, о которых ниже пойдёт речь, два по праву принадлежат великому хирургу и анатому Николаю Пирогову, который прославился одновременно как создатель двух научных дисциплин: топографической анатомии и военно-полевой хирургии.
Таков масштаб этой уникальной личности!

Появление топографической анатомии стало ответом на запросы практических хирургов. В отличие от имеющей многовековую описательной анатомии в топографической нервы и сосуды изучаются таким образом, как они представляются выполняющему операцию хирургу.

Уже в своём первом труде «Хирургическая анатомия артериальных стволов и фасций» Н.И. Пирогов впервые установил важнейшие для практики законы взаимоотношения кровеносных сосудов, фасций и прилежащих тканей.

Гениальность идеи учёного состояла в разработке методики распила в различных плоскостях замороженного трупа, благодаря чему органы, сосуды и нервы сохраняли своё естественное, ненарушенное положение. Вскоре этот метод стал основным в изучении топографии человеческого тела. А в настоящее время подготовка врача просто немыслима без изучения сформировавшейся благодаря стараниям Н.И. Пирогова топографической анатомии.

В 1855 году Пирогов стал главным хирургом осаждённого Севастополя. Именно здесь он начал впервые в истории внедрять совершенно неизвестный ранее метод - сортировку раненых. Суть его заключалась в том, что уже на перевязочном пункте производилось, в зависимости от тяжести состояния, разделение пострадавших на различные группы.

Одни признавались безнадёжными, и попытки оказать им помощь в условиях дефицита медиков и времени, не изменяя неминуемого летального исхода, приводили только к резко возрастающим потерям среди тех, кого ещё можно было бы спасти.

Ведь в процессе ожидания помощи их состояние ухудшалось, и, пока пытались спасать тех, кто всё равно не выживет, среднетяжёлые погибали тоже. Таким образом, часть раненых признавалась безнадёжными, другая - подлежащими немедленной операции в полевых условиях, остальные, с более стабильным состоянием, эвакуировались в глубь страны для лечения в тыловых госпиталях.

В результате этой сортировки количество выживших повышалось, исходы улучшались. В дальнейшем благодаря деятельности Н.И. Пирогова сформировалась новая научная дисциплина - военно-полевая хирургия. Сейчас в сравнении с XIX веком в ней, а также тесно примыкающей медицине катастроф многое стало другим, но неизменными остались заложенные великим русским хирургом принципы сортировки.

Великий русский физиолог и патолог Илья Мечников считается основателем фагоцитарной теории иммунитета. Он доказал существование в организме особых клеток, способных поглощать патогенные микроорганизмы. Основные положения новой теории И.И. Мечников сформулировал в своей опубликованной в 1901 году работе «Невосприимчивость в инфекционных болезнях».

Илья Мечников

Мировое научное сообщество по достоинству оценило заслуги русского исследователя, присудив ему в 1908 году Нобелевскую премию. В приветственной речи говорилось, что И.И. Мечников «положил начало современным исследованиям по… иммунологии и оказал глубокое влияние на весь ход ее развития».

Несмотря на то что большая часть его активной научной жизни проходила в стенах Пастеровского института в Париже, в ответ на официальный запрос Нобелевского комитета - является ли будущий лауреат русскими или французом - он с гордостью ответил, что «всегда был и продолжает быть русским».

Несколько раньше И.И. Мечникова, в 1904 году, Нобелевской премии в области медицины и физиологии удостоился другой великий русский учёный - Иван Павлов. И, хотя официальная формулировка гласила, что награда присуждена «за работу по физиологии пищеварения», проделанная работа позволила И.П. Павлову впервые сформулировать принципы высшей нервной деятельности - совокупности безусловных и условных рефлексов, а также высших психических функций, обеспечивающих адекватные поведенческие реакции животных и человека.

Иван Павлов

Их изучению он и посвятил последующие 35 лет своей жизни. Вряд ли можно найти другого русского учёного, получившего столь большую известность за рубежом: весь мир знает «павловских собачек». Английский писатель-фантаст Герберт Уэллс утверждал, что «это звезда, которая освещает мир, проливая свет на еще не изведанные пути».

5

Также в начале XX века, в ноябре 1905 года, в стенах Императорской военно-медицинской академии прозвучал доклад мало известного тогда широкой медицинской публике врача Николая Короткова, в котором впервые в мировой практике излагалась сущность аускультативного метода измерения артериального давления, ставшего в дальнейшем «золотым стандартом» в мировой медицине.

Николай Коротков

И в настоящее время врачебный осмотр немыслим без выслушивания «тонов Короткова» при измерении артериального давления. Несмотря на широкое распространение различных электронных тонометров, аускультативный метод Н.С. Короткова, согласно рекомендациям экспертов Всемирной организации здравоохранения, продолжает оставаться эталонным.

Российские врачи положили начало и системному изучению острого коронарного тромбоза. В 1904 году петербургский терапевт Владимир Керниг описал картину тяжёлых приступов стенокардии, обусловленных тромбозом коронарных артерий.

В 1908 году Василий Образцов и Николай Стражеско впервые детально описали клиническую картину острого инфаркта миокарда, выделив ангинозный статус, астматический статус и псевдогастралгию. Эти представления и сегодня не потеряли своей актуальности.

Василий Образцов

Следует отметить, что доклад русских врачей первоначально не вызвал большого интереса медицинского сообщества, так как в то время проблема инфаркта не представлялась актуальной. Однако по мере увеличения распространённости данной патологии начало расти и число ссылок на эту работу, а В.П. Образцов и Н.Д. Стражеско по праву стали рассматриваться как основоположники современного клинического учения об инфаркте миокарда.

Памятная медаль к 100-летию со дня рождения академика Николая Стражеско

7

Эстафету исследования сердечно-сосудистой патологии принял Николай Аничков, сформулировавший теорию патогенеза атеросклероза. Он впервые в мире доказал, что в основе лежит проникновение холестерина и его производных в стенку сосуда. Впервые атеросклероз предстал системным заболеванием, обусловленным различными, нередко сочетающимися между собой факторами риска. Открытие русского учёного блестяще подтвердилось на практике в ходе проведённого в 60-х годах XX века исследования MRFIT.

Николай Аничков

Обследовали 3,5 млн человек и установили, что повышение уровня холестерина в крови действительно в несколько раз увеличивает смертность от сердечно-сосудистых заболеваний. Немного позже доказали, что снижение уровня холестерина у больных атеросклерозом уменьшает риск смерти почти на треть. Вновь обратимся к зарубежным оценкам и в качестве иллюстрации приведём слова крупного американского биохимика Дениэла Стейнберга:
«Если бы истинное значение его находок было своевременно оценено, мы сэкономили бы более 30 лет усилий по улаживанию полемики о холестерине, а сам Аничков мог бы быть удостоен Нобелевской премии».

Современному человеку пересадка различных органов представляется во многом уже рутинной операцией. Однако нам не следует забывать, что у истоков трансплантологии стоял гений русского учёного-экспериментатора Владимира Демихова.

В 1937 году, ещё будучи студентом третьего курса, он сконструировал и вживил собаке искусственное сердце. После операции животное смогло прожить два часа. В 1946 году успешно пересадил собаке второе сердце, несколько позднее уже комплекс «сердце-лёгкие», что стало мировой сенсацией.

Владимир Демихов

Ещё через несколько лет он впервые заменил собаке собственное сердце на донорское и доказал принципиальную возможность проведения аналогичной операции у человека. И сенсация состоялась!

В 1967 году южноафриканский хирург Кристиан Барнард первым в мире осуществил пересадку сердца человеку. Он считал себя учеником В.П. Демихова и, прежде чем решиться на операцию, дважды приезжал к учителю за консультациями.

9

Также всему миру известен российский офтальмолог Святослав Фёдоров.

В 1962 году он в соавторстве с Валерием Захаровым создал один из лучших жёстких искусственных хрусталиков в мире - линзу Фёдорова-Захарова.
В 1973 году С.Н. Фёдоров впервые разработал и осуществил операцию по лечению глаукомы на ранних стадиях.

Святослав Фёдоров. Фото Игоря Зотина - ТАСС

Вскоре его метод стал применяться во всём мире, а в 1994 году на Международном конгрессе офтальмологов в Канаде его официально признали «выдающимся офтальмологом XX века».

10

Создание космической медицины следует относить к коллективному достижению отечественных учёных. Первые работы в этой области начались ещё в стенах научно-исследовательского санитарного института РККА под руководством Владимира Стрельцова.

Благодаря его стараниям удалось создать систему жизнеобеспечения для стратостатов «СССР-1» и «Осоавиахим-1». В 1949 году по инициативе министра обороны СССР Александра Василевского и конструктора Сергея Королёва появился Научно-исследовательский испытательный институт авиационной медицины, в котором в 1951 году началась исследовательская работа по теме «Физиолого-гигиеническое обоснование возможностей полета в особых условиях».

3 ноября 1957 года запустили второй искусственный спутник Земли с пассажиром на борту - собакой Лайкой. В ходе эксперимента производилась регистрация электрокардиограммы, артериального давления, частоты дыхания и двигательной активности.
Полученные данные подтвердили принципиальную возможность длительного нахождения живого организма на околоземной орбите и открыли путь к полёту человека. Первым в мире врачом-космонавтом стал Борис Егоров, совершивший 12 октября 1964 года полёт на космическом корабле «Восход-1».

Борис Егоров

В наше время в фокусе внимания космической медицины находятся проблемы обеспечения безопасности и оптимальных условий существования человека во время длительных космических полётов. Нас ждут новые открытия!

Современная медицина еще не ответила на самые страшные вызовы XX века, вроде рака, ВИЧ, адаптивных бактерий и гибридных вирусов, но горизонты осуществляемых исследований вселяют надежду на то, что панацея достижима. Сегодня научные поиски пересекаются с мечтами психотерапии о препаратной корректировке человеческого поведения, доходят до устройств, замещающих фармацевтическую химию, и упираются в сокровищницу ген, где в молекулах ДНК закодированы рецепты неизлечимых недугов. В обозримом будущем можно будет делать уколы без иголок, пить таблетки от расизма, снимать головные боли одним нажатием на кнопку и лечить синдром Дауна на эмбриональном уровне. Далее список прорывов в современной медицине, которые обещают сделать нашу жизнь если не лучше, то определенно - совсем другой.

Противозачаточные препараты для мужчин

Ученым из Института рака Дана-Фабер в Бостоне (США) удалось разработать препарат, который способен совершить настоящую революцию в области негормональной контрацепции для мужчин. Его активным веществом является JQ1 - химическое соединение, которое выборочно замедляет семеннико-специфичный протеин бромодомен и блокирует спермогенез. При этом у препарата нет седативного и анксиолитического эффекта. JQ1 испытывали на мышах и он показал свою высокую эффективность. При этом репродуктивная способность животных быстро восстанавливалась после того, как действие препарата заканчивалось. Специалисты подсчитали, что порядка ⅓ пар в мире предпочитают пользоваться презервативами, избегая противозачаточных таблеток и других средств контрацепции для женщин. Считается, что большая часть случаев незапланированной беременности приходится именно на такие союзы.

Лекарство от плохих воспоминаний

Ученым из Университета Монреаля (Канада) удалось найти препарат, который сокращает у человека потребность обращаться к тяжелым воспоминаниям. Это пока еще не «Вечное сияние чистого разума», но уже заметный шаг на пути к корректированию работы человеческой памяти. Лекарство под названием метирапон на самом деле существует довольно давно: раньше оно использовалось для лечения недостаточности коры надпочечников. Однако специалисты обнаружили, что влияние метирапона на уровень стресса может оказаться куда более полезным. Препарат сокращает выработку кортизола - гормона, который вырабатывается надпочечниками в стрессовых ситуациях. Исследования показали, что медикаментозное снижение уровня кортизола в таких ситуациях ослабляет болезненность воспоминаний и формирует позитивный взгляд на события. В ходе тестов участникам эксперимента рассказывали истории, в которых присутствовали нейтральные и негативные элементы сюжета. Люди, которые перед этим приняли метирапон, спустя четыре дня могли вспомнить первые значительно подробнее, чем вторые, в то время как участники исследования, получившие вместо лекарства плацебо, прекрасно запомнили как нейтральные, так и негативные детали.

Нейростимулятор против мигреней и кластерных головных болей

Cпециалисты компании ATI представили публике нейростимулятор, который помогает облегчить кластерные головные боли и мигрени. Аппарат размером с миндальный орех через маленький надрез на десне помещают в область основно-небного ганглия - ограниченного скопления нейронов, расположенного по ходу одного из черепно-мозговых нервов в районе переносицы. Нейростимулятор активируется с помощью внешнего дистанционного пульта управления: при необходимости пациент просто подносит его к щеке. Аппарат включается, блокирует основно-небный ганглий, и боль утихает или ослабевает. Согласно исследованиям в Европе, 68% пациентов хорошо отреагировали на терапию: у них снижалась интенсивность, либо частота болей, а иногда и то, и другое. Применение нейростимулятора против кластерных головных болей в ЕС уже началось. В США государственное Управление по надзору за качеством продуктов питания и лекарственных средств пока разрешило использовать его лишь в исследовательских целях.

Лекарство от гипертонии и расизма

По данным ученых из Оксфордского университета (Великобритания), препарат под названием пропанолол, который врачи прописывают при ишемической болезни сердца, гипертонии и других заболеваниях, способен также снижать уровень расизма. В исследовании, которое провели специалисты, участвовало 36 человек. Половина из них приняла пропанолол, а другая половина - таблетки плацебо. По итогам психологического теста, который затем провели ученые, выяснилось, что первая группа демонстрировала значительно меньший уровень подсознательной агрессии по отношению к представителям других народов и рас. Причина - в том, что активные вещества пропанолола снижает активность нейронов и, в качестве побочного эффекта, влияют на интенсивность подсознательных страхов, в том числе связанных с иностранцами. Один из соавторов исследования, профессор факультета философии Оксфордского университета Джулиан Савулеску заявил: «Такие исследования подтверждают, что наше бессознательное отношение к чему-либо можно моделировать с помощью таблеток. Подобные возможности требуют тщательного этического анализа. У биологических исследований, которые ставили своей целью сделать людей лучше, темная история. И пропанолол - это не таблетка от расизма. Но с учетом того, что огромное количество больных уже принимает препараты, у которых есть «моральные» побочные эффекты, нам хотя бы нужно понимать, в чем они заключаются».

Хромосомная терапия

Ученым из Университета Массачусетса (США) удалось «отключить» лишнюю копию 21-й хромосомы, которая отвечает за развитие у человека синдрома Дауна. Несмотря на то, что опыты проводились in vitro, это исследование имеет огромное прикладное значение. В будущем оно поможет разработать хромосомную терапию для еще не рожденных детей с трисомией (синдромом Дауна, синдромом Патау, синдромом Эдвардса) или даже симптоматическое лечение для тех, кто уже появился на свет. В рамках исследования специалисты использовали стволовые клетки, полученные из тканей кожи пациента с синдромом Дауна. Они ввели в добавочную копию 21-й хромосомы генетический «выключатель» - ген XIST. Этот ген есть у всех млекопитающих существ женского пола и отвечает за инактивацию одной из двух Х-хромосом. При экспрессии XIST синтезируется молекула РНК, которая укрывает поверхность хромосомы, словно одеяло, и блокирует экспрессию всех ее генов. Отрегулировать работу XIST ученым удалось при помощи антибиотика доксициклина. В результате, проблемная копия 21-й хромосомы перестала работать, и больная стволовая клетка превратилась в здоровую.

Новое средство от похмелья и алкоголизма

Исследователям из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) удалось выделить вещество, которое способно сокращать негативные последствия опьянения, предотвращать похмелье и снижать тягу к выпивке. Им оказался дигидромирицетин или DHM, который получают из плодов китайского подвида конфетного дерева (Hovenia dulcis). В китайской медицине вытяжки из них используют против похмелья уже порядка пяти веков. В ходе исследования ученые ввели подопытным крысам дозу алкоголя, эквивалентную 20 банкам пива, выпитым взрослым мужчиной. Затем «опьяневших» грызунов перевернули на спину, чтобы они потеряли ориентацию в пространстве. Крысы, которые не получили дигидромирицетин, не могли восстановить координацию движений порядка 70 минут, в то время как зверьки, которым вместе с алкоголем ввели «антидот», смогли прийти в себя уже через пять минут. Также ученые отметили, что DHM заметно снизил у животных тягу к алкоголю: крысы, которые получали его, даже спустя три месяца регулярного приема «спиртного» выбирали вместо алкоголя подслащенную воду. Скептики, тем не менее, сомневаются, что дигидромирицетин действительно поможет людям, страдащим алкоголизмом. Ведь если лекарство спасает от похмелья, головокружения и тошноты, велик соблазн выпить больше, а не меньше.

Определение уровня сахара в крови, анализы и уколы без иголок

Недавно разработанные американской компанией Echo Therapeutics устройства Prelude SkinPrep System и Symphony CGM System позволяют делать инъекции, брать анализы, а также контролировать уровень сахара в крови больных диабетом без уколов. Аппараты безболезненно снимают ороговевший слой кожи (его толщина - около 0,01 мм) и увеличивают ее проницаемость для жидкостей и электрическую проводимость. В результате можно получить доступ к тканевым жидкостям, не нарушая целостности кожного покрова. Устройство для определения уровня сахара в крови оснащено беспроводным передатчиком и крепится на кожу пациента, как пластырь. Каждую минуту аппарат отправляет данные на монитор, который фиксирует изменения уровня сахара в крови больного и посылает визуальный и звуковой сигнал тревоги, если показатели становятся слишком низкими или слишком высокими. Устройство разработано, в первую очередь, для больниц.

«Прицельное» лекарство от рассеянного склероза

Ученые из Северо-Западного университета (США) смогли найти способ лечения рассеянного склероза без препаратов, угнетающих иммунную систему в целом. Этому открытию предшествовало около 30 лет работы. Специалистам удалось «научить» организм больных атеросклерозом прицельно подавлять аутореактивные Т-лимфоциты, которые атакуют миелин - вещество, формирующее электроизолирующую оболочку нейронов в зрительном нерве, спинном и головном мозге. Для этого врачи ввели пациентам их собственные лейкоциты, в которые методом генной инженерии были добавлены биллионы антигенов миелина. В результате уровень активности иммунной системы в отношении оболочки нейронов снизился на 50-75%, что при этом никак не сказалось на ее работе в целом. Ученые признаются, что их первая экспериментальная группа была слишком мала, чтобы можно было делать окончательные выводы. Но они надеются, что вскоре получат средства на новые, более масштабные исследования.

3D-маммография для ранней диагностики рака

В Больнице Джона Хопкинса в Балтиморе (США) начали использовать устройство Hologic, которое, наряду с привычными 2D-снимками, позволяет делать 3D-маммографию молочных желез. За один сеанс аппарат создает 15 снимков под углом 15 градусов, а затем выводит изображения срезов толщиной 1 мм. Это дает врачам возможность видеть искажения в ткани молочной железы гораздо подробнее, чем при обычной 2D-маммографии, и диагностировать рак груди значительно раньше. «Если это заболевание удается быстро обнаружить и начать лечение раньше, чем появятся метастазы, коэффициент выживаемости в последующие пять лет составляет больше 98%, - заявила директор отдела радиологии груди Больницы Джона Хопкинса Сьюзан К. Харви. - Кроме того, на ранней стадии требуется меньшее хирургическое вмешательство и зачастую не нужна химиотерапия». Тем не менее, исследователи отмечают, что при 3D-маммографии существует риск пропустить очаг кальцификации. Преинвазивные раковые опухоли (так называемый «рак на месте», когда опухоль не прорастает в подлежащую ткань, а клетки ее гибнут с той же скоростью, с какой делятся), представленные калицификатами, лучше поддаются диагностике с помощью 2D-исследований.

Революционный препарат для лечения рака простаты

В Великобритании в 2011 году появилось лекарственное средство, разработку которого специалисты назвали настоящей революцией в онкологии. Препарат под названием абиратерон в 80% случаев сокращает размеры опухоли или стабилизирует ее даже на заключительной стадии рака, когда возникают метастазы, а также существенно облегчает болевой синдром. Абиратерон блокирует синтез андрогенов, ингибируя фермент CYP17. Это приводит к значительному снижению уровня тестостерона, который и является основным «топливом» для развития рака простаты. Лекарство, к сожалению, не универсально: пациентам с агрессивной формой рака он помочь не в силах. Однако он способен увеличить продолжительность жизни таких больных, как минимум, в два раза, и улучшить ее качество.

Медицинская наука всегда являлась одной из наиболее прогрессивных областей науки. Случившиеся за прошедшие годы прорывы в медицинской науке либо открыли альтернативу неэффективным более ранним процедурам, либо создали решение ранее неизученной медицинской проблемы. Технология также сыграла большую роль в том, чтобы сделать медицинскую науку более эффективной и более незаменимой, чем когда-либо прежде. В этом обзоре исторические изобретения, которые революционизировали медицинскую науку.

1. Стетоскоп

До того, как был изобретен стетоскоп, врачи прислушивались к биению сердца своих пациентов, прикладывая ухо к их груди, что было довольно грубым и неэффективным методом. Например, если у пациента была значительная жировая прослойка, то этот метод не работал.

Именно с такой ситуацией столкнулся французский врач Рене Леннек, когда он не мог точно оценить сердечный ритм одного из своих пациентов из-за слишком большого количества жира на его груди. Он изобрел «стетоскоп» в виде деревянной полой трубки, которая усиливала звуки, исходящие из легких и сердца. Этот принцип усиления звука не изменился до сих пор.

2. Рентген

Трудно представить правильную диагностику и лечение травм, таких как переломы, без технологии рентгеновского изображения. Рентгеновское излучение было случайно обнаружено, когда немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген изучал процесс прохождения электрического тока через газ с чрезвычайно низким давлением.

Ученый заметил, что в затемненной комнате электронно-лучевая трубка, покрытая барием-платиноцианидом, светится флуоресцентным светом. Поскольку катодные лучи невидимы, он не знал, что это за лучи вызывают такое свечение и назвал их рентгеновскими. Ученый получил первую в истории Нобелевскую премию по физике в 1901 году за свое открытие.

3. Ртутный термометр

Сегодня термометры стали настолько повсеместны распространены, что даже невозможно определить, кто изобрел это устройство. Габриэль Фаренгейт впервые в 1714 году изобрел ртутный термометр, который все еще используется сегодня, хотя первый экземпляр устройства для измерения температуры был изобретен Галилеем в конце 1500-х годов. Он был основан на принципе изменения плотности жидкости по отношению к ее температуре. Однако сегодня от ртутных термометров постепенно отказываются в пользу цифровых термометров из-за риска отравления ртутью.

4. Антибиотики

Люди чаще всего ассоциируют появление антибиотиков с открытием пенициллина Александром Флемингом. В действительности история антибиотиков началась в 1907 году с изобретения «сальварсана» Альфредом Бертхаймом и Паулем Эрлихом. Сегодня «сальварсан» известен как «арсфенамин». Это был первый препарат, который эффективно противодействовал сифилису, и именно он ознаменовал начало антибактериального лечения.

Открытие Александра Флеминга антибактериальных особенностей пенициллина в 1928 году состояло в том, что антибиотики получили массовое внимание. Сегодня антибиотики революционизировали медицину и в сочетании с вакцинами помогли почти искоренить такие болезни, как туберкулез.

5. Игла для подкожных инъекций

Игла для подкожных инъекций, несмотря на всю ее простоту, была изобретена только около 150 лет назад. До этого в Древней Греции и Риме врачи использовали тонкие полые инструменты для инъекций жидкостей в организм. В 1656 году собаке была сделана внутривенная инъекция через гусиное перо Кристофера Рена.

Современная игла для подкожных инъекций была изобретена Чарльзом Правазом и Александром Вудом где-то в середине 1800-х годов. Сегодня подобные иглы используются для доставки внутрь тела правильной дозировки лекарственного средства при лечении, а также для извлечения биологических жидкостей с минимальной болью и риском заражения.

6. Очки

Очки - один из великих медицинских прорывов, которые люди обычно воспринимают как должное. Сегодня уже неизвестно, кто изобрел первое подобное приспособление. Много веков назад ученые и монахи использовали ранние прототипы современных очков, которые нужно было держать перед глазами вручную. С увеличением доступности печатных книг в конце 1800-х годов увеличилось количество случаев близорукости, что привело к внедрению очков в массы.

7. Кардиостимулятор

Это важное открытие было плодом работы двух австралийских ученых, Марка К. Хилла и физика Эдгара Х. Бута в 1926 году. Прототип представлял собой переносную установку, один из полюсов которого был соединен с пропитанной солевым раствором подушкой, а другой - с иглой, которая вставлялась в сердечную камеру пациента. Несмотря на грубый дизайн устройства, исследователи вернули к жизни мертворожденного ребенка. Сегодня кардиостимуляторы намного сложнее, а средний срок службы батареи в них составляет 20 лет.

8. КТ и МРТ

Открытие рентгеновских лучей привело к резкому увеличению усилий по поиску методов доступа к еще большему количеству органов без непосредственного разрезания тела. Это впоследствии привело к изобретению КТ-сканера. Его коммерческая версия была изобретена доктором Годфри Хаунсфилдом, получившим Нобелевскую премию по медицине в 1979 году.

КТ-сканер мог отображать «несколько слоев внутренностей» человека на нескольких слоях рентгеновских изображений. Вскоре после этого доктор Раймонд В. Дамадян изобрел метод дифференцирования раковых и нормальных клеток с использованием ядерного магнитного резонанса, который позже был улучшен и назван МРТ.

9. Протезирование и имплантаты

Жизнь с физическими недостатками - очень тяжелый опыт не только на физическом, но и на умственном и эмоциональном уровне. Изобретение протеза стало большим прорывом, позволяющим инвалидам жить, не ограничиваясь инвалидными колясками и костылями.

Современный протез изготовлен из углеродного волокна, которое легче и прочнее металла, а также выглядит более реалистично. Протезы, которые разрабатываются в данный момент, имеют встроенные миоэлектрические датчики, позволяющие контролировать протезы мозговыми импульсами.

10. Дефибриллятор сердца

Дефибрилляция сердца - не совсем недавняя концепция. Но хотя она известна на протяжении десятилетий, за ее введение в клиническую практику можно благодарить Клода Бэка, который провел успешную дефибрилляцию сердца мальчика во время операции. Сегодня дефибрилляторы спасают миллионы жизней во всем мире.

БОНУС

Огромный интерес вызывают сегодня и .

Начало 21 века ознаменовалось многими открытиями в области медицины, о которых еще 10-20 лет назад писали в фантастических романах, а сами пациенты о них могли лишь мечтать. И хотя многие из этих открытий ждет длинная дорога внедрения в клиническую практику, они уже относятся не к разряду концептуальных разработок, а являются реально работающими устройствами, пусть пока и не массово применяющимися в медицинской практике.

1. Искусственное сердце AbioCor

В июле 2001 года группа хирургов из Луисвилля (Кентукки) сумела имплантировать пациенту искусственное сердце нового поколения. Устройство, получившее название AbioCor, было имплантировано человеку, который страдал от сердечной недостаточности. Искусственное сердце разработано компанией Abiomed, Inc.. Хотя подобные устройства использовались и раньше, AbioCor является наиболее совершенным в своём роде.

В предыдущих версиях пациент должен был быть присоединён к огромной консоли через трубки и проводки, которые вживлялись ему через кожу. Это означало, что человек оставался прикованным к кровати. AbioCor же полностью автономно существует внутри человеческого тела, и ему не нужны дополнительные трубки или проводки, которые выходят наружу.

2. Биоискусственная печень

Идея создания биоискусственной печени пришла в голову доктору Кенннету Матсумуре (Kenneth Matsumura), который решил по-новому подойти к вопросу. Учёный создал устройство, которое использует клетки печени, собранные у животных. Приспособление считается биоискусственным, поскольку оно состоит из биологического и искусственного материала. В 2001 году биоискусственная печень была названа Изобретением года по версии журнала TIME.

3. Таблетка с камерой

С помощью такой таблетки можно диагностировать рак на самых ранних стадиях. Устройство было создано с целью получать качественные цветные изображения в ограниченных пространствах. Таблетка-камера может зафиксировать признаки рака пищевода, её размер приблизительно равняется ширине ногтя взрослого человека и дважды его длиннее.

4. Бионические контактные линзы

Бионические контактные линзы разработали исследователи Вашингтонского университета (University of Washington). Они сумели соединить эластичные контактные линзы с отпечатанной электронной схемой. Это изобретение помогает пользователю видеть мир, накладывая компьютеризированные картинки поверх его собственного зрения. По словам изобретателей, бионические контактные линзы могут пригодиться шофёрам и пилотам, показывая им маршруты, информацию о погоде или транспортных средствах. В дополнение, эти контактные линзы могут следить за такими физическими показателями человека как уровень холестерола, присутствие бактерий и вирусов. Собранные данные могут быть отправлены на компьютер при помощью беспроводной передачи.

5. Бионическая рука iLIMB

Созданная Дэвидом Глоу (David Gow) в 2007 году, бионическая рука iLIMB стала первой в мире искусственной конечностью, которая снабжена пятью индивидуально механизированными пальцами. Пользователи устройства смогут брать в руку объекты различной формы - например, ручки чашек. iLIMB состоит из 3 отдельных частей: 4-х пальцев, большого пальца и ладони. Каждая из частей содержит свою систему управления.

6. Роботы-помощники во время операций

Хирурги уже некоторое время пользуются роботизированными руками, однако теперь появился робот, который может самостоятельно проводить операцию. Группа учёных из Университета Дьюка (Duke University) уже протестировала робота. Они использовали его на мёртвой индейке (поскольку мясо индейки имеет схожую структуру с человеческим). Успешность роботов оценивается в 93%. Конечно, ещё рано говорить об автономных роботах-хирургах, однако данное изобретение является серьёзным шагом в этом направлении.

7. Устройство, читающее мысли

«Чтение мыслей» - термин, используемый психологами, который подразумевает подсознательное обнаружение и анализ невербальных сигналов, например, выражений лица или движений головы. Такие сигналы помогают людям понять эмоциональное состояние друг друга. Это изобретение является детищем трёх учёных из MIT Media Lab. Читающая мысли машина сканирует сигналы мозга пользователя и оповещает о них тех, с кем происходит общение. Устройство может быть использовано для работы с аутистами.

8. Elekta Axesse

Elekta Axesse - это современное устройство для борьбы с раком. Оно было создано с целью лечить опухоли по всему телу - в позвоночнике, лёгких, простате, печени и многих других. Elekta Axesse совмещает в себе несколько функциональных возможностей. Устройство может производить стереотаксическую радиохирургию, стереотаксическую лучевую терапию, радиохирургию. Во время лечения доктора имеют возможность наблюдать 3D-изображение участка, который будет обработан.

9. Экзоскелет eLEGS

Экзоскелет eLEGS является одним из наиболее впечатляющих изобретений 21-го века. Он прост в использовании, и пациенты могут носить его не только в больнице, но и дома. Устройство позволяет стоять, ходить и даже подниматься по ступенькам. Экзоскелет подходит для людей ростом от 157 см до 193 см и весом до 100 кг.

10 . Глазописец

Это устройство с целью помочь в общении людям, прикованным к постели. Глазописец - общее творение исследователей из Ebeling Group, Not Impossible Foundation и Graffiti Research Lab. В основе технологии лежат дешёвые, отслеживающие движение глаз очки, оснащённые программным обеспечением с открытым исходным кодом. Такие очки позволяют людям, страдающим нервно-мышечным синдромом, общаться, рисуя или записывая на экране при помощи фиксирования движения глаз и преобразования его в линии на дисплее.

Екатерина Мартыненко